α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测若干问题

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1.酶与固定化酶一样吗?相对酶而言,固定化酶有什么优点呢?
不完全相同,固定化酶是酶的衍生物。酶是活细胞产生的具有催化作用的一类有机物,它是生物体内各种化学反应的催化剂,而固定化酶是将水溶性的酶用物理或化学方法固定在某种介质上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。
固定化酶的优点:①使酶固定化后有一定的机械强度,催化反应的过程可管道化、连续化和自动化。②酶不溶解在催化反应的溶液中,产物更易纯化。③固定化酶可反复使用,更经济,更利于工厂化生产。④固定化酶提高了酶的稳定性,可较长时间地贮存和使用。固相酶是在20世纪60年代发展起来的一项技术,很快就得到了广泛的应用。
2.如何证明洗涤固定化淀粉酶柱的流出液中没有淀粉酶?
可在试管中加入1 mL可溶性淀粉溶液,再加入几滴淀粉酶柱的流出液,混合后用手握住试管增加温度,几分钟后加1~2滴KI—I2指示剂,如仍显蓝色,即流出液中没有淀粉酶了。用固定在石英砂上的淀粉酶柱再作用于淀粉溶液,使其自柱中流出,作用的结果才能表明是淀粉酶的固相酶作用的结果。
3.固定化酶有哪些用途呢?
(1)固相酶在工业上的应用
①氨基酸酰化酶固相酶可使D型和L型氨基酸拆分,用于生产L型氨基酸。
②柚苷酶固相酶用于果汁脱苦。
③蛋白酶固相酶用于制造蛋白水解液。
④木瓜蛋白酶固相酶用于啤酒澄清。
⑤葡萄糖异构酶固相酶用于制造果糖,果糖是最甜的糖,制备的糖溶液可大大提高糖液的甜度。
(2)固相酶在化学分析和临床诊断上的应用 用尿酶固相酶可测定血液或尿中的尿素含量。
(3)固相酶在医药上的应用
①苯丙酮尿症患者是由于体内缺少苯丙氨酸羟化酶,不能使苯丙氨酸转变成氨基酸,使苯丙氨酸变成苯丙酮酸和苯乳酸而随尿排出。这种病人智力发育迟缓,又称精神幼稚病。如将苯丙氨酸羟化酶及其辅酶制成不溶酶,注射到患者体内,可有效治疗苯丙酮尿病。
②亚洲有15%的人体内缺少乳糖酶,不能水解牛乳中的乳糖,乳糖进入肠道后异常发酵,引起腹泻腹痛。这种现象大约在饮用后十几小时发生。有的人进入老年后缺少乳糖酶,也会发生上述现象。因此,可以用乳糖酶固相酶在体外或体内水解乳糖。
4.耐高温的淀粉酶有哪些可能的用途?
在实际生产中,总希望反应的时间愈短愈好,这就要提高反应温度。通常生产上淀粉酶是一次性使用的,加温虽在短时间内会使酶变性失活,但没有关系,只要使淀粉在短时间内水解即可。寻找耐高温的淀粉酶的目的是在高温下使淀粉水解快,而且酶不会因高温而在短时间内变性。在发酵生产中使用的往往是植物淀粉,如青霉素发酵、丙酮—丁醇发酵、乙醇发酵(生产啤酒)等都要水解淀粉。所以耐高温淀粉酶用途广泛。
5.实验中为什么要待固定化酶柱中流出5 mL液体后再接收流出液用于鉴定?
因为固定化酶柱中的酶与流经柱子的淀粉反应需要一定的时间,刚开始流出的液体中由于反应时间过短,糊精未生成或生成的量太少,所以不利于后面的颜色鉴定。
6.本实验中为什么选用石英砂来固定化酶?